Уплотнение вала

 

Использование: для герметизации вращающихся валов насосов и турбин. Сущность изобретения: в корпусе с камерой подвода запирающей среды и маслогазовой полостью размещены с зазором относительно вала внутреннее и наружное плавающие кольца. В корпусе между внутренним кольцом и полостью установлена перегородка . Перегородка размещена с зазором относительно вала, ее торцовая поверхность контактирует с торцовым уплотнительным пояском внутреннего кольца. В перегородке выполнены осевые дросселирующие отверстия, расположенные в периферийной части камеры подвода. Во внутреннем кольце в зоне выходного участка уплотняющей щели выполнены радиальные дросселирующие отверстия. 1 ил. Ј

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 F 16 J 15/44

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4866899/29 (22) 18,09.90 (46) 07.03.93. Бюл, М 9 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт компрессорного машиностроения Сумского научно-производственного объединения им. М.В.Фрунзе (72) В.С,Марцинковский, Л.В.Черепов, ВХ.Гриценко и В,И.Данилейко (56) Авторское свидетельство СССР

М 1492133, кл . F 16 J 15/44, 1989.

Авторское свидетельство СССР

N 1557403, кл, F 16 J 15/44, 1988.

Изобретение относится к уплотнительным устройствам валов турбокомпрессоров высокого давления, а также может быть испол1зовано для герметизации вращающихся валов насосов и турбин, Целью изобретения является повышение надежности работы уплотнения вала турбокомпрессора высокого давления путем предотвращения давления компримируемого газа.

На чертеже представлена конструкция уплотнения вала турбокомпрессора, продольный разрез, Уплотнение вала турбокомпрессора содержит корпус 1 с камерой 2 подвода запирающей среды и зафиксированные от проворота внутреннее и наружное плавающие кольца 3, 4, разделяющие между собой

5LJ 1800182 Al (54) УПЛОТНЕНИЕ ВАЛА (57) Использование; для герметизации вращающихся валов насосов и турбин, Сущность изобретения: в корпусе с камерой подвода запирающей среды и маслогазовой полостью размещены с зазором относительно вала внутреннее и наружное плавающие кольца. В корпусе между внутренним кольцом и полостью установлена перегородка. Перегородка размещена с зазором относительно вала, ее торцовая поверхность контактирует с торцовым уплотнительным пояском внутреннего кольца. В перегородке выполнены осевые дросселирующие отверстия, расположенные в периферийной части камеры подвода. Во внутреннем кольце в зоне выходного участка уплотняющей щели выполнены радиальные дросселирующие отверстия. 1 ил. полость 5 высокого давления компримируемого газа и полость 6 низкого давления. В корпусе 1 или совместно с ним заодно целое выполнена со стороны внутреннего плавающего кольца 3 предохранительная перегородка 7 с зазором 8 относительно вала 9, превышающем величину уплотнительных зазоров 10 и 11 между валом 9 и кольцами 3 и 4, В предохранительной перегородке 7 выполнено, по меньшей мере. одно осевое дросселирующее отверстие 12 в периферийной части камеры 2. Перегородка 7 разделяет между собой область 5 высокого давления комп римируемого газа и камеру

2 подвода запирающей среды. В кольце

3 в зоне выходного участка щели выполнены радиальные дросселирующие отверстия.

1800182

Уплотнение вала турбокомпрессора, согласно изобретению, работает следующим образом.

При работе турбокомпрессора высокого давления запирающая среда, например, уплотнительное масло, поддэвлением, превышающим давление компримируемого газа, подается в камеру 2, а из нее в уплотнительные зазоры 10 и 11 между валом 9 и уплотнительными кольцами 3 и 4, где дросселируясь, препятствует утечке компримируемого газа из области 5 высокого давления в полости 6 низкого давления или же атмосферу, После срабатывания запирающая среда сливается в полость 6 низкого давления, а затем повторно после фильтрации и охлаждения направляется в камеру 2 подвода запирающей среды.

При переходе турбокомп рессора возможен режим работы, при котором внезапно повышается давление комп рими руемого газа и достигает величины. превышающей давление запирающей среды. В этом случае часть компримируемого газа поступает по дросселирующему отверстию 12 в камеру 2 подвода запирающей среды, что позволяет снизить перепад давления на внутреннем плавающем кольце 3 и, тем самым, предотвратить разрыв несущего слоя в уплотнительном зазоре 10 между кольцом 3 и валом

9 до стабилизации режима работы турбо компрессора и срабатывания системы регулирования. Компримируемый газ, смешавшийся с за ирающей средой, затем попадает в полость 6 низкого давления, где в результате разгазМрования I отделяется и поступает повторно на компримироввние или же на свечу.

При нормальной работе уплотнения часто запирающей среды просачивается через дросселирующее отверстие 12 в область

5 высокого давления, где смешивается с запирающей средой. поступившей через уплотнительный зазор 10, а потом поступает на свечу или же на переработку.

Таким образом, конструкция уплотне-ния вала турбокомпрессора обладает более высокой надежностью в работе из-за tipegотвращения воэможности разрушения несущего слоя запирающей среды при внезапном повышении давления компримируемого газа по сравнению с прототипом и другими известными авторами и заявителю техническими решениями, а также позволяет уменьшить время на стабилизацию режима работы уплотнительного узла и

5 предотвратить раскачку системы регулирования.

Помимо указанных преимуществ, выполнение дросселирующих отверстий в перегородках позволяет предотвратить раскрытие торцового стыка при внезапном повышении давления компримируемого газа. Последнее приводит к разрушению торцового уплотнительного пояска и протечкам затворной среды в камеру "масло-газ".

Подача части затворной среды через дросселирующие отверстия в камеру "масло-газ" и при нормальной работе турбокомпрессора позволяет также улучшить условия работы маслоотводчика, находяще20 гося в масляной системе уплотнения турбокомпрессора, Кроме того, при повышении давления компримируемого газа происходит вдув компримируемого газа в камеру подачи зэ25 творной среды. находящейся над уплотнительными кольцами. Уплотнительное масло в смеси с компримируемым газом повышает свои уплотнительные свойства. .Формула изобретен и я

30 Уплотнение вала, содержащее корпус с камерой подвода запирающей среды и маслогаэовой полостью и размещенные в нем с зазором относительно вала внутреннее и наружное плавающие кольца, причем в корпусе между внутренним плавающим кольцом и маслогэзовой полостью установлена

4 перегородка, размещенная с зазором относительно вала, а ее торцовая поверхность контактирует с торцовым уплотнительным

40 пояском внутреннего плавающего кольца, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности в работе путем . предотвращения разрушения несущего слоя при внезапном повышении давления

4о компримируемого газа, в перегородке выполнены осевые дросселирующие отверстия, расположенные в периферийной части камеры подвода зайирающей среды, а во внутреннем плавающем кольце в зоне выб0 ходного участка уплотняющей щели выполнены радиальные дросселирующие отверстия, 1800182

Составитель И. Пащенко

Техред M.Моргентал

Корректор Н. Милюкова

Редактор Л. Волкова

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1152 . Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5